Determination of subclinical metabolic disorders in transition dairy cows

Das Gesundheitsmanagement von Milchkühen hat in den vergangenen Jahren auf den landwirtschaftlichen Betrieben an Bedeutung gewonnen. Neben Präventionsmaßnahmen zur Gesunderhaltung der Tiere ist die frühzeitige und systematische Erkennung von Erkrankungen hierbei der Hauptbestandteil. Es zeigt sich vermehrt, dass vor allem Transitkühe verstärkt an Stoffwechselerkrankungen in sowohl klinischer als auch subklinischer Form erkranken. Letztere stellen ein hohes Risiko dar, zum einen weil subklinische Erkrankungen oftmals nur schwer oder gar nicht erkannt werden und zum anderen, weil sie in vielen Fällen die Grundlage für meist schwerwiegendere Folgeerkrankungen sind. In der vorliegenden Studie wird das Thema der Früherkennung von subklinischen Ketosen und der subakuten Pansenazidose behandelt. Verschiedene Methoden wurden unter praktischen Versuchsbedingungen auf ihre Tauglichkeit zur Krankheitserkennung hin geprüft. In einer ersten Studie wurde auf einem konventionellen Milchviehbetrieb ein Ketose-Monitoring bei frischlaktierenden Kühen ab Tag 3 postpartum durchgeführt. Insgesamt 15 Tiere waren an einer subklinischen Ketose erkrankt, was eine Aufkommensrate von 26% in den untersuchten Tieren bedeutete. Die Blutproben von insgesamt 24 Tieren wurden auf ihren IL-6-Gehalt untersucht. Von den untersuchten Tieren waren 14 Tiere erkrankt, 10 Tiere bildeten die gesunde Kontrollgruppe. Interleukin-6 wurde bestimmt, da dem Zytokin IL-6 in anderen Studien in Bezug auf Ketosen eine Rolle zugesprochen wurde. Die erwartete Erhöhung von IL-6 bei erkrankten Tieren konnte nicht festgestellt werden; die erkrankten Kühe zeigten vielmehr die niedrigsten IL-6 Werte der Studiengruppe. Insgesamt waren die IL-6 Konzentrationen auf einem niedrigen Niveau mit 27.2 pg/m l± 10.2. Es zeigte sich, dass die IL-6 Bestimmung im Blut hinsichtlich der Erkennung von subklinischen Ketosen nur eingeschränkt nutzbar ist. Es konnte ausschließlich eine schwache negative Korrelation zwischen Beta- Hydroxybutyrat (BHBA, Goldstandard für den Nachweis einer Ketose) und IL-6 detektiert werden. Zusätzlich zu den Blutanalysen wurde ebenfalls die tägliche Wiederkauaktivität mit dem „DairyCheck“ System bestimmt, welches kontinuierlich die charakteristischen Kaumuskelkontraktionen aufzeichnet und somit die Dauer des Wiederkäuens bestimmt werden kann. Es wurde geprüft, ob sich ketotische Tiere von nicht ketotischen Tieren hinsichtlich der täglichen Wiederkäuzeit unterscheiden. Milchkühe mit einer Ketose kauten im Schnitt 475 min/d ± 56 wieder, nach Genesung 497 min/d ± 48. Sie befanden sich somit im Durchschnitt immer unterhalb der gesunden Kontrollgruppe, welche 521 min/d ± 76 wiederkaute. Eine Korrelation zwischen der Wiederkauzeit und dem BHBA- Gehalt im Blut war nur sehr schwach ausgeprägt, nicht zuletzt da die Tiere generell eine hohe Variabilität in der Wiederkauaktivität zeigten. Bei einer weiteren Studie, ebenfalls auf einem Praxisbetrieb durchgeführt, wurde auf die Erkennung der subakuten Pansensazidose (SARA) fokussiert. Hierbei kam ein drahtloses, kommerziell verfügbares Bolussystem zum Einsatz, welches den pH Wert kontinuierlich im Retikulorumen misst. Es macht die Erkennung einer SARA auch unter Praxisbedingungen ohne invasive Methoden wie der Punktion möglich. Das Bolussystem wurde 24 Milchkühen kurz vor der Abkalbung oral eingegeben, um den pH-Wert während der gesamten Transitphase messen und überwachen zu können. Während in der Trockenstehphase nur vereinzelte SARA Fälle auftraten, erlitt ein Großteil der untersuchten Tiere in der Frühlaktation eine SARA. Auf Grundlage von pH-Werten von laktierenden Milchkühen, wurde zusätzlich eine Sensitivitätsanalyse von verschieden, bereits eingesetzten Nachweismethoden durchgeführt, um die Tauglichkeit für die SARA-Diagnostik zu untersuchen. Es handelte sich hierbei zum einen um einen SARA-Nachweis unter Heranziehung von Einzelwerten, Fress- und Wiederkäuzeiten, sowie ausgewählten Milchinhaltsstoffen und der Milchmenge. Die Analyse ergab, dass nahezu alle Nachweismethoden im Vergleich zur Langzeitmessung nur eingeschränkt zur SARA-Diagnostik nutzbar sind. In einem weiteren Teil der Studie wurde eine Kotfraktionierung bei den gleichen Tieren durchgeführt, um damit SARA-Tiere auch mittels der Kotanalyse erkennen kann. Es konnte gezeigt werden, dass zum einen die Ration einen Einfluss auf die Kotzusammensetzung hat (Trockensteherration versus Ration für Laktierende) zum anderen aber auch, dass eine SARA die Zusammensetzung des Kotes verändert. Hierfür wurden Kotproben ausschließlich von laktierenden Kühen untersucht, sodass der Einfluss der Ration ausgeschlossen werden konnte. Erhöhte Faseranteile im Kot von SARA - Kühen gaben Hinweis auf eine verminderte Verdaulichkeit. Dabei erwies sich vor allem die Hemizellulose als guter Parameter, um auf eine SARA schließen zu können. Die Versuchsbedingungen ließen es ebenfalls zu, die pH-Verläufe der Tiere in der Frühlaktation zu untersuchen. Eine Clusteranalyse von pH-Werten der ersten 12 Tage postpartum zeigte, dass die untersuchten Tiere trotz gleicher Haltungs- und Fütterungsbedingungen unterschiedliche pH-Wert Verläufe entwickelten. So gab es eine Gruppe von Milchkühen, die den pH-Wert stabil halten konnte, während die restlichen pH-Abfälle in verschiedenen Verläufen und Intensitäten aufzeigten. Es konnte ebenfalls aufgezeigt werden, dass Tiere innerhalb der Testherde unterschiedliche Schweregrade der SARA entwickelten. Auch in dieser Studie wurde deutlich, dass Tiere scheinbar unterschiedliche Möglichkeiten haben, auf ihre Umwelt zu reagieren, bzw. suboptimalen Bedingungen entgegenwirken zu können. Zusammengefasst wurden verschiedene Methoden zur Ketose- und SARA- Erkennung geprüft, von denen nur einzelne für die Praxis zu empfehlen sind. Die Variabilität der Tiere, sowohl bei der Ausprägung der Erkrankungen als auch bei den gemessenen Parametern verdeutlicht die Notwendigkeit, diese im Herden- und Gesundheitsmanagement in Zukunft stärker zu berücksichtigen.

"Portuguese Observatory of Taeniasis and Cysticercosis": A "One Health" example for epidemiological surveillance of one neglected disease in a European country

Cysticercosis results from the ingestion Taenia solium eggs directly by faecal-oral route or contaminated food or water. Human tapeworm carriers who have become infected after ingesting pork meat contaminated with cysticerci release these eggs. Cysticercosis occurs after tapeworm eggs are ingested by an intermediate host (pig or human) and then hatch, migrate, and lodge in the host's tissues, where they develop onto larval cysticerci. When they lodged in the central nervous system of humans, results in the disease condition called Neurocysticercosis (NCC), with a heterogeneous manifestations depending of the locations of cysts, number, size and their stage of evolution (1). Consequently the prognostic ranges from asymptomatic to situations leading to death in 2% to 9.8%. of cases (7) In swine’s there are few studies, but recent works have proved that animals, for the same reasons, also have neurological abnormalities, expressed by seizures, stereotypic walk in circles, chewing motions with foamy salivation included tonic muscle contractions followed by a sudden diminution in all muscle tone leading to collapse (2). Conventional domestic wastewater treatment processes may not be totally effective in inactivating parasites eggs from Taenia solium, allowing some contamination of soils and agricultural products (11). In Portugal there are some evidence of aggregation of human cysticercosis cases in specific regions, bases in ecological design studies (6). There are few information about human tapeworm carriers and social and economic factors associated with them. Success in knowledge and consequently in lowering transmission is limited by the complex network of biological and social factors that maintain the spread. Effective control of mostly zoonosis require One Health approach, after a real knowledge and transparency in the information provided by the institutions responsible for both animal and human health, allowing sustained interventions targeted at the transmission cycle's crucial nodes. In general, the model used to control, reflects a rural reality, where pigs are raised freely, poor sanitation conditions and incipient sanitary inspection. In cysticercosis, pigs are obligate intermediate hosts and so considered as first targets for control and used as sentinels to monitor environmental T. solium contamination (3). Usually environmental contamination with Taenia spp. eggs is a key issue in most of studies with landscape factors influencing presence of Taenia spp. antigens in both pigs and humans (5). Soil-related factors as well as socio-economic and behavioural factors are associated with the emergence of significant clustering human cysticercosis (4,5). However scarce studies has been produced in urban environmental and in developed countries with the finality to characterize the spatial pattern. There are still few data available regarding its prevalence and spatial distribution; Transmission patterns are likely to exhibit correlations as housing conditions, water supply, basic sanitation, schooling and birthplace of the individual or relatives, more than pigs rearing free, soil conditions (9). As a matter of fact, tapeworm carriers from endemic zones can auto-infect or transmit infection to other people or arrive already suffering NCC (as a result of travelling to or being a citizen from an endemic cysticercosis country) to a free cysticercosis country. Transmission is fecal-oral; this includes transmission through person-to-person contact, through autoinfection, or through contaminated food This has been happening in different continents as North America (5.4–18% been autochthonous), Europe and Australia (7). Recently, case reports of NCC have also emerged from Muslim countries. (10). Actually, different papers relate an epidemic situation in Spain and Portugal (7, 8). However the kind of study done does not authorize such conclusion. There are no evidence that infections were acquired in Portugal and there are not characterized the mode of transmission. Papers with these kind of information will be allow to have economic consequences resulted from artificial trade barriers with serious consequences for pig producers and pig meat trade. We need transparency in information’s that allow provide the basis to support the development and targeting of future effective control programmes (and prove we need that). So, to have a real picture of the disease, it is necessary integrate data from human, animal and environmental factors surrounding human and pig cases to characterize the pattern of the transmission. The design needs to be able to capture unexpected, and not common outcomes (routine data). We need to think “One Health” to get a genuine image of the situation.